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1.1.4 Display a 7 Segmenti
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Introduzione
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Proviamo a pilotare un display a 7 segmenti per visualizzare numeri da 0 a 9 e lettere da A a F.

Componenti
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.. image:: img/list_7_segment.png


Schema Elettrico
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Collega il pin ST_CP del 74HC595 al GPIO18 del Raspberry Pi, SH_CP al GPIO27 
e DS al GPIO17, con le uscite parallele connesse agli 8 segmenti del display 
LED a 7 segmenti. Inserisci i dati nel pin DS nel registro a scorrimento quando 
SH_CP (ingresso di clock del registro a scorrimento) è al fronte di salita, e nel 
registro di memoria quando ST_CP (ingresso di clock della memoria) è al fronte 
di salita. Successivamente, puoi controllare gli stati di SH_CP e ST_CP tramite 
i GPIO del Raspberry Pi per trasformare i dati in ingresso seriale in uscita 
parallela, risparmiando GPIO del Raspberry Pi per pilotare il display.

.. image:: img/schematic_7_segment.png

Procedura Sperimentale
--------------------------

**Passo 1:** Costruisci il circuito.

.. image:: img/image73.png

**Passo 2:** Vai alla cartella del codice.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/nodejs/

**Passo 3:** Esegui il codice.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block::

    sudo node 7-segment_display.js

Dopo l’esecuzione del codice, vedrai il display a 7 segmenti visualizzare 0-9, A-F.

**Codice**

.. code-block:: js

    const Gpio = require('pigpio').Gpio;

    const segCode = [0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71];

    const SDI = new Gpio(17, { mode: Gpio.OUTPUT });
    const RCLK = new Gpio(18, { mode: Gpio.OUTPUT });
    const SRCLK = new Gpio(27, { mode: Gpio.OUTPUT });

    function hc595_shift(dat) {
        for (let j = 0; j < 8; j++) {
            let code = 0x80 & (dat << j);
            if (code != 0) {
                code = 1;
            }
            SDI.digitalWrite(code);
            SRCLK.trigger(1,1);
        }
        RCLK.trigger(1,1);
    }

    let index = -1;
    setInterval(() => {
        index = (index+1)%16;
        hc595_shift(segCode[index]);
    }, 1000);

**Spiegazione del Codice**

.. code-block:: js

    const segCode = [0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71];

Definisci un array di codici esadecimali (catodo comune) dei segmenti da 0 a F.

.. code-block:: js

    const SDI = new Gpio(17, { mode: Gpio.OUTPUT });
    const RCLK = new Gpio(18, { mode: Gpio.OUTPUT });
    const SRCLK = new Gpio(27, { mode: Gpio.OUTPUT });

Inizializza i pin 17, 18 e 27 in modalità di uscita e assegnali rispettivamente a ``SDI``, ``RCLK`` e ``SRCLK``.

.. code-block:: js

    function hc595_shift(dat) {
        for (let j = 0; j < 8; j++) {
            let code = 0x80 & (dat << j);
            if (code != 0) {
                code = 1;
            }
            SDI.digitalWrite(code);
            SRCLK.trigger(1,1);
        }
        RCLK.trigger(1,1);
    }

Implementa una funzione ``hc595_shift`` per convertire i campi dell'array ``segCode`` in numeri e visualizzarli sul display a 7 segmenti.

.. code-block:: js

    let code = 0x80 & (dat << j);
    if (code != 0) {
        code = 1;
    }
    SDI.digitalWrite(code); 

Assegna i dati ``dat`` al pin SDI (DS) bit per bit.
Qui supponiamo che dat=0x3f (0011 1111). Quando j=2, 0x3f verrà spostato a sinistra (<<) di 2 bit. 
1111 1100 (0x3f << 2) & 1000 0000 (0x80) = 1000 0000, quindi il risultato è vero.
A questo punto, 1 viene scritto su SDI.

.. code-block:: js

    SRCLK.trigger(1,1);

Genera un impulso di fronte di salita e sposta i dati da DS nel registro a scorrimento.


``trigger(pulseLen, level)``
    * pulseLen - pulse length in microseconds (1 - 100)
    * level - 0 or 1

Invia un impulso di trigger al GPIO.
Il GPIO viene impostato sul livello per ``pulseLen`` microsecondi e quindi reimpostato a livello opposto.

.. code-block:: js

    RCLK.trigger(1,1);

Genera un impulso di fronte di salita e sposta i dati dal registro a scorrimento al registro di memoria.

.. code-block:: js

    let index = -1;
    setInterval(() => {
        index = (index+1)%16;
        hc595_shift(segCode[index]);
    }, 1000);

Infine, usa la funzione ``hc595_shift()`` per convertire i campi in ``segCode`` e visualizzarli sul display a 7 segmenti.

Immagine del Fenomeno
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.. image:: img/image74.jpeg